Projekti / Programi
Fazni prehodi proti kooperaciji v sklopljenih populacijah
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.02.02 |
Naravoslovje |
Fizika |
Teoretična fizika |
| Koda |
Veda |
Področje |
| P002 |
Naravoslovno-matematične vede |
Fizika |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.03 |
Naravoslovne vede |
Fizika |
fazni prehod, kooperacija, kompleksne mreže, sklopljene populacije
Raziskovalci (9)
Organizacije (3)
Povzetek
Najpomembnejši izziv s katerim se sooča Darwinova teorija evolucije je sodelovanje in le-to je bistveno za razumevanje glavnih evolucijskih prehodov, ki so vodili od enoceličnih organizmov do kompleksnih živalskih in človeških družb. Če preživijo le najmočnejši, zakaj naj bi nek organizem izvajal altruistično dejanje, ki je zanj žrtvovanje, koristi pa drugemu? Ne-ekvilibrijska statistična fizika, še posebej kolektivno obnašanje delcev v interakciji blizu faznih prehodov, se je šele pred kratkim pojavila kot neprecenljiva za razumevanje nesmiselnih izidov evolucijskih procesov pri velikih strukturiranih populacijah. Pomembno je, da večtočkovne interakcije, ki so vključene v tovrstne procese, povzročajo kritično obnašanje, ki po svoji kompleksnosti prekaša vse, kar je doslej znanega o interakcijah v parih, ki tipično upravljajo sisteme v fiziki trdne snovi. Nepopolnost obstoječe teorije je nadalje še izrazitejša pri neizogibnih interakcijah med populacijami, ki povzročijo medsebojne soodvisnosti na večih nivojih, kar pa lahko sproži soodvisne napake in pospeši nenadne prehode k celosistemskim katastrofam. Naš namen je koristno uporabiti in razširiti concept faznih prehodov in univerzalnosti tako, da bo postal primeren za opisovanje in razlago evolucije sodelovanja pri velikih in močno sklopljenih populacijah. Trudili se bomo razviti široko uporabne teoretične osnove, ki bodo odprle nova obzorja na poti k razumevanju, predvidevanju in nadziranju bogate raznolikosti izjemnih pojavov, ki so odvisni od ogromnih medsebojno soodvisnih naporov sodelovanja. Vse od nesebičnega deljenja virov znotraj mikrobioloških filmov in evsocialnega vedenja mravelj in čebel pa do neprimerljivih zmožnosti upoštevanja drugega pri ljudeh in svetovnega olajševanja ekonomske krize, s čemer bi obljuba čvrstega teoretičnega razumevanja glavnih prehodov, ki vodijo v sodelovanje, morala imeti temeljito stimulativne učinke na različne aspekte vsakdanjega življenja.
Pomen za razvoj znanosti
Cilj tega projekta je, da dosežemo bistven napredek v smeri celovitega razumevanja evolucije sodelovanja s pomočjo uporabe in razširitve koncepta faznih prehodov pri velikih močno sklopljenih populacijah. Podobni pristopi za razumevanje kompleksnih sistemov so v preteklosti privedli do izjemnega uspeha in ustvarili številna uspešna področja fizikalnega raziskovanja. Dva najpomembnejša primera sta področji ekonofizika in sociofizike, kjer veliko število udeležencev tvori kolektivno vedenje, ki ga ne bi bilo mogoče nikoli razložiti le z analizo reprezentativnega člana sistema. Zato velja stavek Philipa W. Andersona "Več je drugačno.", kar pomeni, da je pomembno, da presežemo meje redukcionizma, in sprejmemo sinergijske povezave z drugimi znanstvenimi disciplinami, če nam lahko koristijo. Sodobnih teorij, ki so sposobne ne le analize preteklih dogodkov, temveč tudi napovedi nenadnih sprememb, gospodarske krize ali socialne revolucije, ni mogoče ustvariti brez uporabe takšnega pristopa k raziskavam. Naš cilj je torej ne samo ustvariti novo fiziko, temveč tudi prenesti s področja fizike drugim nefizikalnim disciplinam koncepte, metode in perspektive za obravnavanje in reševanje pomembnih problemov, ki morda v preteklosti niso bili rešeni. Končni rezultat bo bolj celovita evolucijska teorija iger, zlasti takšna, ki bo primerna za reševanje izzivov 21. stoletja.
Pomen za razvoj Slovenije
Ker se predvidene študije preko evolucijske teorije iger intimno vežejo na ekonomijo in sociologijo, bodo rezultati projekta zagotovo imeli težo tudi v luči socialno-ekonomskega razvoja Republike Slovenije. Še posebej specifikacija optimalnih pogojev, v smislu jakosti soodvisnosti interakcijskih mrež, in strateške kompleksnosti, pri katerih je kooperacija in s tem tudi socialna blaginja maksimalna, lahko ima pozitiven vpliv na socialno-ekonomski razvoj Republike Slovenije, seveda le ob primernem angažmaju kompetentnih posameznikov in institucij. Rezultati projekta bodo razkrili natančne mehanizme in pogoje, pri katerih so navidez preproste tehnike najbolj učinkovite v smislu zagotavljanja kooperacije. Nadalje bodo študije natančno testirale uspešnost hierarhične strukture in soodvisnosti številnih institucij v javnem in privatnem sektorju in ugotovljeno bo, če je s strani učinkovitosti res optimalna. Predčasne študije nakazujejo, da temu ni tako, in v okviru projekta bomo predstavili bolj primerne alternative. Slednje bi ob upoštevanju lahko privedle do znatnih koristi za socialno-ekonomski razvoj Republike Slovenije. Projektna skupina bo naredila vse v svoji moči, da bodo rezultati predstavljeni tudi ne-strokovnjakom na način, ki je prijazen in razumljiv.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Vmesno poročilo,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Vmesno poročilo,
zaključno poročilo
